未來校園的新質生産力：南京江北新區浦口外國語學校校園網升級改造的啟示

作者:南京江北新區浦口外國語學校校長助理 楊美玲

導語:在南京江北新區(第十三個國家級新區),浦口外國語學校,這所擁有77605平方米寬闊校園、169個班級、7335名學生和511位專任教師的九年一貫制公辦外語特色學校,正以前所未有的活力和智慧,迎接資訊化時代的挑戰。作為學校資訊化工作的負責人,我有幸參與並見證了智慧校園建設的每一步,從理念到實踐,從挑戰到突破。

資訊技術的迅猛發展,讓智慧教學與我們的教學環節深度融合,形成了教學評一體化的教學模式。在浦口外國語學校,我們通過課前問學策略、課中互動教學系統、課後作業數據分析,構建了一個高效、精準的閉環教學迴圈。想像一下,課前,我們佈置預習任務,利用作業平臺系統分析學生的答題數據,精確掌握學生的知識儲備;課中,我們利用教學系統和答題卡進行即時互動,實時了解學生對課堂知識點的掌握程度;課後,我們收集所有作業數據,評估學習效果,為下一節課的設計提供重要參考。這就是我們的日常,一個高效、精準的教學迴圈。

面對資訊技術日新月異的挑戰,我們致力於持續優化精準教學的工具和流程,實現減負增效。我們計劃為每個班級、每個小組配備平板設備,取代只能採集客觀題的答題器,加強課堂互動;結合AI技術,引入多元、創新的教學應用,豐富教學手段,提升學習體驗。

精準教學的發展對校園網路提出了更高要求。為此,我們啟動了校園全光網升級改造,打造新一代智慧校園全光網路,滿足未來教學應用需求。

按下網路規劃的“重啟鍵”

回顧此次全光網改造項目的初衷,時間回溯到2012年,校園基建工程同步完成了校園有線網的初步建設。但近年來隨著學校教學業務發展,以及“人工智慧+教育”工作的不斷推進,原有的校園網路基礎設施面臨著嚴峻的挑戰:

•有線老化

在有線網路方面,建校同期部署的有線網已運作超過十年,網路設備陳舊、使用故障頻發。同時,室外傳輸光纜資源不夠無法實現萬兆擴展;室內網口不足,難以支撐智慧教學等業務拓展需求,而重新佈線又面臨橋架和空間制約的現實問題。

以之前電子班牌的施工為例。為了在每一個班級內增設多媒體設備和電子班牌,我們不得不進行繁瑣的重新佈線工作。然而,橋架容量有限,空間也顯得捉襟見肘。尤其是對我們這樣擁有100多個班級的大規模學校而言,無疑是一項艱巨的挑戰。各種麻煩接踵而至,負責施工的師傅們不得不長時間連續作業,時常因為網線無法穿過、介面位置不明確或電源接線問題而陷入困境。

•無線缺失

在無線網路方面,分批部署的無線網路只覆蓋了辦公及部分公共區域,當2017年我們開展智慧校園建設時發現,教室無線覆蓋的缺失已成為制約智慧教學設備使用的嚴峻瓶頸,也無法在未來的智慧校園建設中實現有線、無線一體化佈局。

•運維乏力

而在運維方面,由於有線點位不足和無線覆蓋不夠,經常出現私拉亂拽網線,引發網路環路等問題。而學校通常缺少專門的運維人員,網路運維都由資訊技術老師兼任,要同時應對設備陳舊和IP衝突等造成的頻發網路問題,令人焦頭爛額。

網路改造和升級的迫切需求,讓我們下定決心,破除現實困境、著眼未來發展,按下網路規劃和建設的“重啟鍵”。

選擇靈活高效的“乙太彩光”

重新開展校園網路規劃和建設,我們明確了三大目標:

•首先是提升頻寬能力。伴隨著“人工智慧+教育”工作的開展,校園中特別是錄播教室、同步課堂、VR虛擬實驗室、智慧教室、人工智慧實驗室等大流量應用,對校園的網路頻寬、速率以及時延的要求逐日提升,升級改造要在換舊的同時解決頻寬不足。

•其次是支援業務發展。未來,雲計算、大數據、物聯網、人工智慧等技術將不斷的融入教學體系中,成為常態化的教學手段,新業務的發展會帶來業務點位的擴容,每間教室、辦公室要實現新業務的快速上線。

•另外要化解運維困境。運維作為校園網路日常基本工作,要在出現故障時,快速定位出故障根因,減少故障時間的同時降低運維人員工作負擔。

針對這些目標,我們結合南京教育裝備十四五建設指導意見,對資訊化建設進行了總體分析,明確了幾點需求:一是建設一張延時低、頻寬高的全光網路,滿足未來5-10年教育數字化轉型背景下的頻寬發展需求;二是光纖入室部署,業務擴展更加靈活,提高業務上線效率;三是統一管理,將管理平臺部署到教育局伺服器機房,區域管理員和學校管理員同時運維,避免設備故障帶來的安全事故。

經過嚴謹的調研篩選,又經專家論證,我們最終決定全面選用銳捷網路靈活、高效的極簡乙太彩光網路解決方案,以實現我們的校園全光網升級改造目標。

採用極簡乙太彩光方案,我們對全校260間教室、辦公室進行改造、升級,得益於乙太彩光技術支撐,網路架構實現核心-接入二層架構,核心側設備實現將8對不同波長的光信號在一根光纖裏傳輸,替代了之前的8根光纖,有效節省主幹光纜資源。弱電間採用無源透明匯聚設備,減少設備故障節點。在接入側,採用交換機入室方式部署,光纖直達教室,實現1:1頻寬入室,下行接入教室、辦公室內的IP設備,比如AP、電腦、電話、監控等,從而實現了有線、無線點位的全網覆蓋。最後,通過統一的管理平臺,實現了對全網設備的管理與監控。

核心交換機部署情況

核心機房部署情況樓棟弱電間部署情況教室/辦公室部署情況

綻放智慧教學的“新活力”

結合學校實際,我們的校園網全光升級改造建設面向現有精準教學和未來教學場景,將為我們綻放智慧教學新活力提供更堅實的數字底座支撐。

項目完成後,我們的全光校園網將充分滿足業務發展頻寬所需,業務擴展更加靈活,並實現運維管理效率提升。從我們的直觀感受來説,全光網升級改造為我們帶來三個方面的新體驗。

•首先,採用極簡乙太彩光網路,我們的核心機房和設備間變得更加乾淨清爽、噪音也更小了,而且設備間從此前的教學樓每層一間精簡為每棟樓一間。

•其次,極簡乙太彩光網路確實體現出很好的擴展性和靈活性,目前,我們教室部署的交換機具有8個端口,除了電子班牌、數字廣播、多媒體和無線AP外,還預留了4個端口,未來增加智慧教學所需新設備和新應用將更加便捷。

•此外,形成鮮明對比的是網路運維工作。此前,每當出現網路故障,我們要第一時間到達現場,首先確認電腦、硬體有沒有問題,辦公室小路由有沒有問題,再對應找交換機介面排除故障,而如果我們的兼職運維老師正好有課,還會耽誤故障排除時間。現在,從我們的運維老師反饋來看,利用銳捷網路極簡光方案中的智慧運維管理平臺,可以快速發現和鎖定哪個端口出現問題,運維效率大大提升。

通過這次校園全光網升級改造的成功實踐,我們更加相信,隨著教育的數字化轉型發展,高速、穩定的全光網路必成為未來校園的新質生産力,而在全光網中,“彩光”也必將以其得天獨厚的優勢,在園區網中大放異彩。